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python教程:内置函数和语法糖触发魔法方法

发布2021-09-27浏览444次

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辅助视频教程:Python基础教程|xin3721自学网ul li id=itemtitlePython3 从入门到精通视频教程/li /ul ul li class=description Python是一种跨平台的计算机程序设计语言。是一种面向对象的动态类型语言,最初被设计用于编写自动化脚本(shell),icon-default.png?t=L892https://www.xin3721.com/eschool/pythonxin3721/

前言

前面已经总结了关键字、运算符与魔法方法的对应关系,下面总结python内置函数对应的魔法方法。

魔法方法

数学计算

  1. abs(args):返回绝对值,调用__abs__;
  2. round(args):返回四舍五入的值,调用__round__;
  3. math.floor():向下取整,调用__floor__;
  4. math.ceil():向上取整,调用__ceil__;
  5. math.trunc():求一个值距离0最近的整数,调用__trunc__;
  6. divmod(a,b):返回商和余,调用__divmod__;
  7. pow(a,b):返回幂,调用__pow__;
  8. sum():返回和,调用__sum__;
  9. float():转换小数,调用__float__;
  10. int():转换整数,调用__int__;
  11. str():转换字符串,调用__str__;
  12. sys.getsizeof():对象占内存的大小,调用__sizeof__;
  13. bin(*args, **kwargs):调用参数的__bin__方法,返回整数的二进制表示形式,只支持一个参数,只支持int类型
  14. hash():调用__hash__方法,获取一个对象的散列值,相等的两个数哈希值相等,反过来不一定成立
  15. hex(*args, **kwargs):调用__hex__方法,求整数的十六进制表示形式,只支持Int类型
  16. oct(*args, **kwargs):调用__oct__方法,求整数的八进制表示形式,只支持Int类型

访问控制

  1. __getattr__(self, name):getattr方法触发,仅对对象未定义的属性有效,即如果视图获取一个没有的属性时会调用该方法,前提是该对象未定义__getattribute__(self, name)方法;
  2. __getattribute__(self, name):getattr方法触发,如果对象定义了该方法,一定触发,__getattr__方法将不会被调用;它也可以被self.name语法糖触发;
  3. __setattr__(self, name, value):setattr方法触发,设置一个对象的属性;也可以被self.name = ''语法糖触发。
  4. __delattr__(self, name):delattr方法触发,删除一个对象的属性,或由del self.name 形式触发;

容器类型

在Python中实现自定义容器类型需要用到一些协议。不可变容器类型有如下协议:

  • 不可变容器,需要定义_len_· 和 ·_getitem_ ;
  • 可变容器,需要定义 _len_ 、_getitem_、_setitem_、_delitem_ ;
  • 容器可迭代,需要定义 _iter_ ;
  • 迭代器,必须遵守迭代器协议,需要定义_iter_ 和 _next_方法。

索引语法糖与魔法方法

  1. __len__(self):返回容器的长度;
  2. __getitem__(self, key):使用self[key]形式语法糖获取元素会触发;
  3. __setitem__(self, key):使用self[key] = 'xxx'形式复制会触发;
  4. __delitem__(self, key):使用del self[key]语法糖触发
  5. __reversed__(self):reversed(self)触发,反转容器;
  6. __missing__(self, key):字典结构使用self[key]形式获取元素,如果元素不存在触发;

分片语法糖与魔法方法

切片在底层的原理,py2和py3有很大的不同,py2中使用_getslice_、_setslice_、__delslice__三个魔法方法控制,py3中将索引和切片统一由_getitem_、_setitem_、__delitem__控制。

  1. #Python学习交流群:778463939
  2. # py2
  3. ls = [1,2,3,4]
  4. print(ls[1:3]) # py2中该语法糖调用__getslice__方法,py3中废弃
  5. del ls[1:3] # py2中该语法糖调用__delslice__方法,py3中废弃
  6. ls[1:3] = [1,2,2] # py2中该语法糖调用__setslice__方法,py3中废弃
  7. # py3
  8. class Person(object):
  9. def __getitem__(self, item):
  10. print(item)
  11. return 'getitem'
  12. def __setitem__(self, key, value):
  13. print(key, value)
  14. return 'setitem'
  15. def __delitem__(self, key):
  16. print(key)
  17. return 'delitem'
  18. if __name__ == "__main__":
  19. person = Person()
  20. print(person[0]) # person[0] ==> person.__getitem__(0)
  21. print(person[0:2]) # person[0:2] ==> person.__getitem__(slice(0,2,None))
  22. person[0:2] = 'test' # ==> person.__setitem__(slice(0,2,None), 'test')
  23. del person[0:2] # ==> person.__delitem__(slice(0,2,None))
  24. # 结果
  25. 0
  26. getitem
  27. slice(0, 2, None)
  28. getitem
  29. slice(0, 2, None) test
  30. slice(0, 2, None)

python在处理索引语法糖的时候,将索引当做参数传入相关getitem、setitem、delitem的魔法方法;在处理切片语法糖的时候先调用slice方法得到slice实例对象,将其作为参数调用相关的魔法方法。

拷贝

  • __copy__(self):如果对象定义了该方法,copy.copy()就会调用该方法返回拷贝对象;
  • __deepcopy__(self, x):如果对象定义了该方法,copy.deepcopy()就会调用该方法返回拷贝对象;

序列化

序列化我们可以简单理解成对任何数据的一种描述方法,如果多种平台遵循了相同的序列化协议,数据之间的传递就会变得方便。python默认的序列化模块为pickle。

序列化的简单例子

  1. #Python学习交流群:778463939
  2. class Person(object):
  3. def __init__(self):
  4. self.name = 'cai'
  5. if __name__ == "__main__":
  6. import pickle
  7. person = Person()
  8. with open('./person.txt', 'wb') as f:
  9. # 序列化后存储
  10. pickle.dump(person,f)
  11. with open('./person.txt', 'rb') as f:
  12. # 反序列化
  13. per = pickle.load(f)
  14. print(per.name)
  15. # 我们可以把一个类保存起来,后续读取它直接使用。

相关的魔法方法

  • __getinitargs__(self):该魔法方法在py3中似乎被废弃,原本的功能是在序列化时获取实例化参数,应该返回一个元组;
  • __getnewargs__(self):对新式类,通过这个方法改变类在反pickle时传递给__new__ 的参数;应该返回一个参数元组。
  • __getstate__(self):定义对象被序列化时的状态,而不使用对象的 __dict__ 属性,必须返回一个字典,他会去替代 __dict__ 属性,在序列化时被调用;
  • __setstate__(self,state):当一个对象被反pickle时,如果定义了__setstate__,对象的状态会传递给这个魔法方法,而不是直接应用到对象的 __dict__ 属性, state参数是序列化前的__dict__属性。
  1. class Person(object):
  2. def __init__(self,name):
  3. print('init')
  4. self.name = name
  5. def __getinitargs__(self):
  6. print('initargs')
  7. return 'zhao',
  8. def __getnewargs__(self):
  9. print('newargs')
  10. return 'wang',
  11. def __getstate__(self):
  12. print('getstate')
  13. return {'name':'xiao'}
  14. def __setstate__(self, state):
  15. print('setstate')
  16. print(state)
  17. self.__dict__ = state
  18. if __name__ == "__main__":
  19. import pickle
  20. person = Person('cai')
  21. with open('./person.txt', 'wb') as f:
  22. # 序列化后存储
  23. pickle.dump(person,f)
  24. with open('./person.txt', 'rb') as f:
  25. # 反序列化
  26. per = pickle.load(f)
  27. print(per.name)
  28. # 结果
  29. __new__
  30. init
  31. newargs
  32. getstate
  33. __new__
  34. setstate
  35. {'name': 'xiao'}
  36. xiao

说明:

  • pickle序列化对象之前,先执行__getnewargs____new__方法的参数;
  • 然后执行__getstate__方法,返回的值替代对象的__dict__属性值;
  • 反序列化时调用new方法,以getnewargs返回的值作为参数创建实例;
  • 最后调用__setstate__方法,将getstate方法的返回值作为state参数;
  • 所以由于反序列化时不会调用init方法初始化,getinitargs和getnewargs方法的作用都变得不大;

其他

  • __instancecheck__(self, instance):instance触发,判断对象的类型
  • __subclasscheck__(self, subclass):issubclass触发,判断一个对象是另一个对象的子类;
  • __call__:callable触发,判断一个对象是否可调用;
  • __dir__(self):dir()触发,获取对象的所有属性、方法的名字组成的列表;

__str_和_repr

调用str触发_str_,调用repr()触发_repr_,但是print()也可以触发__str_和_repr,如果对象定义了_str_,则print()一般触发_str_,否则触发_repr_;但列表以及字典等容器总是会使用_repr_ 方法.

__str__和__repr__的区别

一般来说,_str_ 的返回结果在于强可读性,而 _repr_ 的返回结果在于准确性;

默认情况下,在需要却找不到 __str__方法的时候,会自动调用 _repr_ 方法。

总结

熟悉了python语法糖、内置函数与魔法方法之间的关系后,显然对于如何写好一个优雅易用的类有很大的帮助。

标签: python

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